认知地图在物理解题中的运用

《认知地图在物理解题中的运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、认知地图在物理解题中的运用　　初中物理是一门比较难学的学科，是许多学生学习中感到比较费力气一门学科.在多年的物理教学实践中笔者总是听到学生这样的抱怨，“为什么上课认真听，而且都能听懂但是为什么还是考不好？”这类学生学习非常认真，对于老师讲过的题目不存在问题，但是遇到生题新题就无法举一反三，为了提高成绩就只能加强训练，陷入题海战，学习压力巨大.笔者认为，这类学生学习存在的问题就是思路不清晰，头脑中没有形成解题的认知结构，学生一旦能够在头脑中形成解题的认知地图，也就形成了举一反三的能力.　　美国著名的心

2、理学家托尔曼曾做过这样一个实验，实验在如图1所示的通道内进行.被试的是大白鼠.在最初训练时，大白鼠已经熟悉了所有的三条通道，并已形成了按着1、2、3的先后顺序选择通道的倾向.实验时，首先在A处将通道1堵塞，这时白鼠选择通道2跑到食物箱.当在B处堵塞通道1时，白鼠并不像以前形成的习惯那样，先选择通道2，然后再选择通道3，而是避开通道2，马上选择通道3.托尔曼认为，白鼠跑通道时头脑中形成了通道的认知地图，白鼠是根据“认知地图”来行动，而不是根据盲目的习惯来寻到目的物的.这就是托尔曼著名的认知地图效应.同

3、样，物理解题不应该盲目地去“碰运气”，学生在学习物理过程中也应形成认知地图，解题时根据认知地图来选择解题的途径.　　案例一认知地图在测密度练习中的运用5　　例1为测量一石块的密度：甲同学展开测量，实验步骤如图2（甲）所示：（1）用调节好的天平测量石块的质量；（2）用量筒测量适量水的体积；（3）将石块投入量筒测量总体积.求石块的密度.　　乙同学展开测量，实验步骤如图2（乙）所示：（1）取一装有铁砂的密闭玻璃瓶，用细玻璃丝悬挂在校零后的弹簧测力计下方，测其重量；（2）将玻璃瓶完全浸没于水中，测得拉力大小

4、；（3）将玻璃瓶完全浸没于液体中，测得拉力大小.求液体的密度.　　例2小明利用简易器材展开液体密度的测量，如图3所示.求待测液体的密度？　　例3科考队员对某陨石进行密度测量.首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3.6N；然后将陨石全部浸没于水中，读出示数是2.6N.陨石的密度是多少？　　在以上3题中都考查了测量密度的知识点，尽管测量方法不一样，但是如果形成认知地图，这些不同的测量方法仅仅是认知地图中的不同支路，做题时只需做出恰当的分析和选择.教学中我们可以帮助学生建立如图4所示的认知

5、地图：　　测密度测固体密度→方法：ρ=m/V求固体质量直接用天平测　　用弹簧测力计间接求　　求固体体积直接用量筒测　　间接求：利用V物=V排，V排=F浮/ρ水g　　测液体密度方法一：ρ=m/V求液体质量　　求液体体积5　　方法二：ρ水=F浮/V排g求物体所受浮力直接用阿基米德原理求解　　根据称重法或漂浮悬浮条件　　求排开体积　　图4　　通过这样的认知地图，我们可以轻易地找到解决上述三题的办法.在例1第一问和例3中，都涉及了测固体密度的问题，那么解决此类问题的方法仅有一种，即ρ=m/v，找到正确的解题

6、途径之后，剩下问题只需顺藤摸瓜.如例1第一问，题目信息很明显告诉我们质量用天平直接解决，而体积用量筒直接解决；在例3第三问中则都是间接来求，质量可以用G/g来求，而体积则是用V物=V排=F浮/ρ水g.在例1第二问和例2中，都涉及到了测液体密度的问题，此类问题有两类解决办法，显然，我们只能采用认知地图中的第二种，接下来仍然只需顺藤摸瓜即可.　　案例二认知地图在判断浮力大小练习中的运用　　例4如图5所示，三个体积相同的铜球，铁球，木球投入水中时，静止时所受浮力　　A.木球最小B.铁球最小　　C.铜球最小

7、D.一样大　　例5一艘潜艇从北大西洋驶向印度洋，行驶过程中，始终没有露出水面，已知北大西洋海水密度>印度洋海水密度，则潜艇在北大西洋所受浮力潜艇在印度洋所受浮力.　　例6质量相等的木块和蜡块，漂浮在同一盆水中，它们所受浮力的大小关系是5　　A.木块受浮力大B.木块和蜡块受浮力相等　　C.蜡块受浮力大D.条件不足，无法比较例7三个质量相等的实心铁球、铝球和铜球都放入到水银中，到静止时，铁块受到的浮力铝块受到的浮力.（填大于、等于或小于）　　学生在解决此类问题中往往存在思路混乱的问题，因此在平时的教学中

8、应帮助学生理清思路，一旦学生能够在头脑中建立认知地图，也就找到了解决问题的思路.此类题的认知地图如图6所示.　　浮力大小能确定ρ液和V排→直接使用阿基米德原理F浮=ρ液V排gρ液　　V排V排-V物，线索：浸没　　V排不=V物　　F浮=G排　　不能确定ρ液或V排→无法使用阿基米德原理上下表面压力差　　找关键词：悬浮、漂浮、静止→平衡态→平衡力　　→受力分析→求出浮力　　图65　　解决此类问题时，头脑中应该存有两条路，一条就是直接运用阿基米德原理，这也是首先想到的方法，在